Безотходные и малоотходные технологии

Содержание:

 

Введение…………………………………………………………………………………………2

 1 Понятие безотходной технологии…………………………………………..3

2    Концепция  и принципы безотходного производства…………………….4

3  Требования к безотходному производству………………………………..6

4   Концептуальные основы использования вторичных ресурсов…………..7

Заключение……………………………………………………………………..10

Список литературы…………………………………………………………….11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение 

 

  В настоящее время на предприятиях большинства  отраслей промышленности только  в России образуются миллиарды тон отходов.

Кроме этого  городских свалках даже среднего города ежегодно скапливаются сотни тысяч тонн бытовых отходов. Разлагаясь, они отравляют воздух, почву, подземные воды и превращаются, таким образом, в серьезную опасность для окружающей среды и человека. Вот почему актуальными становятся эффективные, безотходные, а главное - экологически чистые технологии производства и промышленной переработки мусора.

По мере развития современного производства с его масштабностью и темпами роста все большую актуальность приобретают проблемы разработки и внедрения мало- и безотходных технологий. Скорейшее их решение в ряде стран рассматривается как стратегическое направление рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Понятие безотходной технологии,

 

В соответствии с Декларацией Европейской экономической комиссии ООН(1979) –Безотходное  производство означает практическое применение знаний, методов и средств с тем, чтобы в рамках потребностей человека обеспечить наиболее рациональное использование природных ресурсов и защитить окружающую среду. 
В 1984 г. эта же комиссия ООН приняла более конкретное определение данного понятия: «Безотходная технология — это такой способ производства продукции (процесс, предприятие, территориально-производственный комплекс), при котором наиболее рационально и комплексно используются сырье и энергия в цикле сырьевые ресурсы — производство — потребитель — вторичные ресурсы — таким образом, что любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования». 
Под безотходной технологией понимают также такой способ производства, который обеспечивает максимально полное пользование перерабатываемого сырья и образующихся при  отходов. Более точным, чем «безотходная технология», следует считать термин «малоотходная технология», так как в принципе «безотходная технология» невозможна, любая технологическая деятельность человека не может не производить отходы, хотя бы в виде энергии. Достижение полной безотходное нереально, поскольку противоречит второму началу термодинамики, поэтому термин «безотходная технология» условен (метафоричен). Технологию, позволяющую получить минимум твердых, жидких и газообразных отходов, Называют малоотходной и на современном этапе развития на-но-технического прогресса она является наиболее реальной. Огромное значение для снижения уровня загрязнения окружающей среды, экономии сырья и энергии имеет повторное использование материальных ресурсов, т. е.рециркуляция. Так, производство алюминия из металлолома требует всего 5 % энерго-затрат от выплавки из бокситов, причем переплав 1 т вторичного сырья экономит 4 т бокситов и 700 кг кокса, снижая одновременно на 35 кг выбросы фтористых соединений в атмосферу. 
В комплекс мероприятий по сокращению до минимума количества вредных отходов и уменьшения их воздействия на окружающую природную среду, по рекомендации различных авторов, входят: 
— разработка различных типов бессточных технологических систем и водооборотных циклов на основе очистки сточных вод; 
— разработка систем переработки отходов производства во вторичные материальные ресурсы; 
— создание и выпуск новых видов продукции с учетом требований повторного ее использования;

— создание принципиально  новых производственных процессов, позволяющих исключить или сократить технологические стадии, на которых происходит образование отходов.

                2    Концепция и принципы безотходного производства

В настоящее время  несмотря на то, что практически  все сырье, применяемое в промышленности, является многокомпонентным, в качестве готовой продукции используется, как правило, только один компонент. Максимально возможное — это комплексное использование энергии при безотходном производстве. Здесь также можно провести прямую аналогию с природными экосистемами, которые, будучи практически замкнутыми по веществу, не являются изолированными, так как поглощают энергию, которую получают от Солнца, трансформируют ее, связывая небольшую часть, и рассеивают в окружающее пространство. Важнейшей составной частью концепции безотходного производства являются также понятия нормального функционирования окружающей среды и ущерба, наносимого ей отрицательным антропогенным воздействием. Концепция безотходного производства подчеркивает, что оно, неизбежно воздействуя на окружающую среду, не нарушает ее нормального функционирования. Создание безотходного производства представляет собой длительный и постепенный процесс, требующий решения ряда взаимосвязанных технологических, экономических, организационных, психологических и других задач. Эти задачи могут и должны решаться, как это и следует из определения безотходного производства, на различных уровнях: процесс, предприятие, производственное объединение.

    Наиболее полно и последовательно основные принципы безотходного производства могут быть реализованы на региональном уровне при создании безотходных территориально-производственных комплексов. В основу создания безотходного промышленного производства на практике должны закладываться в первую очередь принципиально новые технологические процессы и оборудование. Безотходное производство предполагает кооперирование производств с большим количеством отходов (производство фосфорных удобрений, тепловые электростанции, металлургические, горнодобывающие и обогатительные производства) с производством — потребителем этих отходов, например предприятиями строительных материалов. В этом случае отходы в полной мере отвечают определению Д. И. Менделеева, назвавшего их «пренебрегаемыми продуктами химических превращений, которые со временем становятся исходной точкой нового производства».

    Благоприятные возможности для комбинирования и кооперирования различных производств складываются в условиях территориально-производственных комплексов. Важнейшей задачей является создание и внедрение принципиально новых технологических схем и процессов, при которых резко сокращается или полностью исчезает образование каких-либо отходов. Утилизируя двуокись серы, содержащуюся в отходящих газах теплоэнергетики и металлургии, можно получить столько серной кислоты, сколько ее ежегодно производят все сернокислотные заводы нашей страны, т. е. но сути дела удвоить производство этого ценнейшего продукта большой химии. Уже существуют промышленные установки для каталитической очистки отходящих газов, которые позволяют извлекать из дыма до 98—99% сернистого газа при любом, даже самом незначительном, его содержании и окислять его, превращая вредный промышленный выброс в серную кислоту. Использовать полученную таким способом кислоту в промышленности тоже не просто: она содержит различные примеси, зачастую получается разбавленной. Зато в сельском хозяйстве она может найти неограниченный рынок сбыта, так как это химический препарат для почв содового засоления. Для химической мелиорации годится серная кислота сколь угодно разбавленная, практически с любыми примесями. Это позволяет строить более экономичные, упрощенные установки для утилизации сернистого газа. Как известно, практически все сырье является комплексным, и в среднем более трети его количества составляют сопутствующие элементы, которые могут быть извлечены только при комплексной его переработке. Так, уже в настоящее время почти все серебро, висмут, платина и платиноиды, а также более 20% золота получают попутно при переработке комплексных руд. В качестве примера комплексной безотходной переработки минерального сырья можно привести технологическую схему переработки нефелинов. Из этого отхода добычи апатита извлекают чистый глинозем для производства металлического алюминия, великолепную так называемую тяжелую соду, поташ, двукальциевый силикат-белит для высококачественных быстротвердеющих цементов, концентраты редких элементов в виде минералов — сфена, аригина и др.

    К не менее важным принципам создания безотходного производства необходимо отнести требование ограничения воздействия производства на окружающую природную и социальную среду с учетом планомерного и целенаправленного роста его объемов и экологического совершенства. Этот принцип в первую очередь связан с сохранением таких природных и социальных ресурсов, как атмосферный воздух, вода, поверхность земли, рекреационные ресурсы, здоровье населения. Реализация этого принципа осуществима лишь в сочетании с эффективным мониторингом, развитым экологическим нормированием и многозвенным управлением природопользованием.

    Общим принципом создания безотходного производства является рациональность его организации. Определяющими здесь являются требование разумного использования всех компонентов сырья, максимального уменьшения энерго-, материало- и трудоемкости производства и поиск новых экологически обоснованных сырьевых и энергетических технологий, с чем во многом связано снижение отрицательного воздействия на окружающую среду и нанесение ей ущерба, включая смежные отрасли народного хозяйства. Конечной целью в данном случае следует считать оптимизацию производства одновременно по энерготехнологическим, экономическим и экологическим параметрам. Основным путем достижения этой цели являются разработка новых и усовершенствование существующих технологических процессов и производств. Одним из примеров такого подхода к организации безотходного производства является утилизация пиритных огарков — отхода производства серной кислоты. В настоящее время пиритные огарки полностью идут на производство цемента. Однако ценнейшие компоненты пиритных огарков — медь, серебро, золото, не говоря уже о железе, не используются. В то же время уже предложена экономически выгодная технология переработки пиритных огарков (например, хлоридная) с получением меди, благородных металлов и последующим использованием железа.

 

3 Требования к безотходному производству.

На пути совершенствования  существующих и разработки принципиально  новых технологических процессов  необходимо соблюдение ряда общих требований:

-осуществление производственных процессов при минимально возможном числе технологических стадий (аппаратов), поскольку на каждой из них образуются отходы, и теряется сырье;

-применение непрерывных процессов, позволяющих наиболее эффективно использовать сырье и энергию;

-увеличение (до оптимума) единичной мощности агрегатов;

-интенсификация производственных процессов, их оптимизация и автоматизация;

-создание энерготехнологических процессов. Сочетание энергетики с технологией позволяет полнее использовать энергию химических превращений, экономить энергоресурсы, сырье и материалы и увеличивать производительность агрегатов. Примером такого производства служит крупнотоннажное производство аммиака по энерготехнологической схеме.

4  Концептуальные основы использования вторичных ресурсов

 

    Решение важнейшей народно-хозяйственной  задачи - снижения энерго- и материалоемкости единицы ВВП России - неразрывно связано с прогрессом в использовании  отходов производства. Проблема их переработки и, соответственно, экологическая  обстановка в стране настолько важна, что стала предметом обсуждения на заседании президиума Государственного совета. В связи с этим Президент России Владимир Путин в качестве принципиальных поставил такие задачи³:     

- проведение целостной государственной  экологической политики;     

- обновление и упорядочение законодательной  базы;     

- создание целостной системы государственного  управления в природоохранной  сфере;     

- четкое разграничение полномочий  между уровнями власти;     

- стимулирование внедрения ресурсосберегающих  и безотходных технологий;     

- ориентация на международные  экологические стандарты;     

- наращивание усилий в международном  экологическом сотрудничестве.     

По  оценкам специалистов, в России накопилось более 80 млрд т отходов, при этом ежегодно образуется еще около 2,7 млрд т промышленных и 40 млн т твердых бытовых (ТБО). Более 90 % промышленных отходов составляют хвосты добычи и обогащения полезных ископаемых. Острота проблемы усугубляется тем, что быстрыми темпами сокращаются запасы невозобновляемых природных ресурсов. Между тем отходы производства и потребления являются одним из источников экономии первичного сырья и материалов.   

Экологические вопросы, неудовлетворительное использование  отходов способны стать предметом  дискуссий на переговорах о присоединении  России к ВТО. Это может обернуться ростом требований к нашей стране и к тем предприятиям, которые в условиях возможного ухудшения конъюнктуры на мировых рынках сырья будут ограничены в возможностях финансирования природоохранных мероприятий, что повлечет за собой экономические санкции со стороны международного сообщества.     

Средний уровень использования промышленных отходов составляет в России примерно 36 %, а ТБО - лишь около 3,5 %. Высоким уровнем использования характеризуются традиционно ликвидные виды вторичного сырья, в частности лом и отходы черных металлов (свыше 88 %). Плохо используются золы и шлаки ТЭС (10,4 %), полимерные отходы (8,3 %), изношенные шины (4,7 %). Доля вторичного сырья в производстве важнейших видов продукции составила в 2002 году в среднем около 11 %,ав производстве стали - 27 %. Выбытие больших объемов военной, промышленной и бытовой электроники создает предпосылки рационального использования электронного скрапа в качестве источника вторичного сырья, особенно цветных и драгоценных металлов. Так, в 2002 году в России из вторичного сырья извлечено более 3 т золота, в том числе более 1 т-из лома и отходов, полученных при утилизации вооружения и военной техники. В то же время уровень использования важнейших видов отходов в экономически развитых странах составляет 60-90 %.   

В последние годы в России разработаны  технологии и оборудование по предварительной  подготовке отходов к их использованию в качестве вторичного сырья. Так, АО "Кузполимермаш" выпускает линии по переработке полимеров, НПО "Пакс" - роторные измельчители, экструдеры, предприятия "Дубна", "Инпрон", "Экотром" - оборудование для переработки ртутьсодержащих отходов и т.д. Ряд предприятий и организаций создали технологии по переработке отходов во вторичное сырье. Так, ФГУП "Гинцветмет" внедрил практически безотходную утилизацию аккумуляторов. Экологическая фирма "СЭЛТА" разработала экологически чистые и санитарно-безопасные установки по демеркуризации ртутьсодержащих ламп, а ЗАО "Кубаньцветмет" реализует технологию раздельной переработки ртутьсодержащих отходов. Однако предприниматели слабо информированы и об имеющихся технологиях и возможностях производства оборудования по переработке отходов. Государству целесообразно предпринять меры для формирования соответствующей базы данных. Необходимо, чтобы требование об утилизации выводимых из эксплуатации изделий и оборудования, а также способы достижения этой цели закладывались при разработке проектов.     

В целом для решения проблем  использования отходов требуется  сосредоточить усилия на следующих  направлениях:     

- использование отходов в качестве  вторичного сырья для производства  продукции из черных, цветных  и драгоценных металлов, а также  целлюлозы, пластиков, стекла, резины, дерева;     

- обеззараживание, складирование  и термическая обработка;     

- использование крупнотоннажных  промышленных отходов добычи  и переработки полезных ископаемых.      

О реальных возможностях наращивания  сбора и переработки отходов свидетельствует опыт ряда городов России: Москва, Московская область, Петербург, Тольятти, Орел и др. - по внедрению технологии селективного отбора полезных компонентов из ТБО, в том числе алюминиевых банок, оказанию платных услуг по сбору и переработке холодильников, стиральных машин, газовых плит, автомобилей. Есть основания полагать, что и в других регионах достаточно предпосылок для увеличения сбора и использования отходов.

   Одной из основных причин слабой организации  этой работы считаются пробелы в  правовом обеспечении. Законодательная база представлена федеральными законами "Об отходах производства и потребления", "О лицензировании отдельных видов деятельности", постановлениями правительства, принятыми во исполнение этих законов, в том числе касающиеся лицензирования заготовки, переработки и реализации лома черных и цветных металлов. Правительство РФ постановлением от 12 июня 2003 года утвердило нормативы платы за выбросы в атмосферу загрязняющих веществ стационарными и передвижными источниками, за их сбросы в поверхностные и подземные водные объекты, а также за размещение отходов производства и потребления. Нормативная документация состоит из ГОСТов и ОСТов, строительных и санитарных норм и правил, документов, принимаемых Минздравом, МПР, Госстроем, Госстандартом и Минпромнауки России. Последнее занимается отходами промышленного производства.